Projekt: ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ Téma: ME II-4.2.1. STAVBA JEDNODUCHÉHO ZESILOVAČE Obor: Mechanik - elekronik Ročník: 2. Zpracoval: Ing. Michal Gregárek Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010 1
Obsah Úvod...3 Zesilovač s tranzistorem typu NPN...4 2
ÚVOD Základním prvkem pro stavbu zesilovače je tranzistor. Z hodin základů elektroniky víme, že tranzistor může pracovat ve třech základních provedeních a to: se společným emitorem, společným kolektorem, společnou bází. Dělení zesilovačů podle nastavení klidového pracovního bodu do tříd zesilovačů: třída A pracovní bod je umístěn tak, aby byly zesilovány obě půl vlny vstupního signálu bez omezení, třída B pracovní bod je umístěn v bodu zániku kolektorového proudu, tedy zesiluje se pouze jedna půl perioda vstupního signálu, třída C - pracovní bod je za bodem zániku kolektorového proudu, tedy zesiluje se pouze část půl periody vstupního signálu. Podle šíře přenášeného frekvenčního pásma se zesilovače dělí na: stejnosměrné, pásmové zesilují jí pouze stanovenou část frekvenčního spektra, širokopásmové zesilují v širokém rozsahu kmitočtů. Podle pracovního kmitočtu se dělí na: nízkofrekvenční pracují v oblasti frekvencí slyšitelného pásma, vysokofrekvenční- podle stylu využití, nad pásmem slyšitelnosti a podstatně výše. Podle zapojení za sebou: jednostupňové, vícestupňové. 3
Podle druhu vazby mezi jednotlivými stupni se dělí na: vazba přímá - jeden stupeň je galvanicy vázán na stupeň druhý, vazba kapacitní - výstup jednoho stupně je přes kapacitu napojen na vstup dalšího stupně, vazba induktivní ( transformátorová)- vazba mezi stupni zesilovače je přes primární a sekundární vinutí vazebního transformátoru. Pro pochopení funkce tranzistoru jako zesilovače se seznámíme se stavbou napěťového zesilovače jednostupňového. ZESILOVAČ S TRANZISTOREM TYPU NPN Zapojení tranzistoru se společným emitorem. Rezistor R3 je umístěn v obvodu kolektoru. Vzniká na něm úbytek napětí mezi napáječem a kolektorem. Úbytek napětí na kolektoru je v protifázi se vstupním napětím. Vazební kondenzátor C1 odděluje zesilovač od předcházejícího stupně nebo zařízení. Vazba na druhý stupeň je pomocí vazebního kondenzátoru C2. Kondenzátor zabezpečuje, že stejnosměrné napětí potřebné pro napájení tranzistoru je oddělené od vstupu následujícího stupně. Zesilovač zesiluje i napěťově, proto na výstupu můžeme signál sledovat pro demonstrativní účely a seznámení s funkcí zesilovače osciloskopem. Změnou napájecího napětí, změnou nastavení pracovního bodu zesilovače a změnou velikosti vstupního signálu na můžeme ovlivňovat výstupní signál. Ten můžeme sledovat na osciloskopu a všímat si jejich vlivu na výstupní signál. Při stavbě dodržovat zásady navrhování: vstup pokud možno z levé strany desky plošných spojů, výstup na straně pravé, napájecí přívody z pravé strany- červený vodič +, záporná polarita - modrý regulační prvky dostupné bez změny polohy ostatních součástek, rozmístění součástek na desce plošných spojů orientovat tak, aby spoje mezi jednotlivými součástkami byly co nejkratší, pokud možno rovnoběžné a kolmé na sebe, u elektrolytů dodržet polaritu, 4
pájecí body úměrné vývodům součástek, šířku spojové cesty řešit podle protékajícího proudu, společný zemnící spoj řešit co nejširší - rozložení potenciálu a omezení brumu, součástky umísťovat nad desku plošných spojů, rezistory s větší výkonovou ztrátou navrhovat co nejdále od tranzistorů a elektrolytických kondenzátorů, dodržovat dostatečné vzdálenosti mezi spojovými cestami, aby se zamezilo vzniku zkratů, užívat jen nezbytně nutné množství pájky, pájku nepřepalovat, tranzistory pájet nejkratším časem, popř. zajistit odvod tepla od pájeného místa k tělesu tranzistoru, používat co nejmenší množství propojek, kontrolovat opticky kvalitu spojů a pájecích bodů, kontrolovat provedenou práci s návrhem spojových cest, připojit ke zdroji napájecího napětí až po důkladné kontrole, v obvodu napájení mít zapojený A-metr, sledovat spotřebu, kontrolovat oteplení hlavně aktivních prvků. Obr. Schema zapojení jednostupňového zesilovače Obr. Osazovací plán a návrh spojových cest na DPS: Rozměr DPS : 50 x 30 mm Rozpis součástek : R1 = 3k3 R2 = 10k R3 = 2k2 R4 = 56R R5 = 1k2 C1 = C2 = C3 = 2 uf/ 100V 5